マイコン

後から注文した方のプリント基板が先に到着しました。

これが小さな箱に入った状態で届きました。

頼んだ5枚がまとめて真空パックされているみたいです。

部品搭載前の表側です。

J1,J2はいつものEMILY Boardのコネクタ、位置も一緒です。これPCBエディタ上では干渉していると指摘されていたのですが、これまで現物で問題なかったので強行しました。

1枚目の基板を待っている間にもう1枚基板を注文しました。

2枚目の基板はμPD7800GをEMILY Boardで動かすためのボードです。ほぼ1:1で配線するだけで良いので回路としては非常にシンプルなのですが、パッケージがQUIPという点が災いして後回しになっていたのでした。

今回は以下が主な新規項目になります。

一つ目はフットプリントの作成です。

KiCad 6.0は回路図シンボルやフットプリントのライブラリが充実していますので一般的な部品なら探せば大抵のものはあります。なくてもSnapEDAなどから入手できることが多いのですが...

さすがにμPD7800Gのシンボルは古すぎるせいか見当たりません。シンボル作成もチャレンジしたいところですが32×2のコネクタ（Conn_02x32_Counter_Clockwise）で代用しました。フットプリントとの紐づけが緩いので問題ありません。

KiCadで回路図が入力できるようになったら次はパターンを引いてプリント基板を作ることになります。

まずはパターンですが、私はこの経験はほとんどありません。

大昔（40年位前）に自分でエッチングしてプリント基板作ったことはありますが、雑誌掲載のものをそのまま作ったようなものやはじめてのプリント基板のような単純なものばかりです。

その後はユニバーサル基板にETFE線で配線するのががメインで、交差を意識してパターン引き回しを考えるのは電源などの一部のみです。ちょっと考えて無理なら交差を気にしなくて済むETFE線に逃げていました。

勤務先でCAD使っていた時も回路設計のみで基板のパターン設計は専門のグループに依頼していました。

作るのはロジックのそれもせいぜい10MHz程度です。前回書いたように自動配線に全面的に頼ることにします。

Universal Monitorの基本機能が動くようになったので、保留してあった2651を動かしてみることにします。

空きソケットに残りのICを搭載します。

コンソールドライバのソフトウェアも書かなくてはなりませんが、既に2650のプログラムには慣れているのでどうということはありません。

追加したのはSCN2651Cとその下の2つです。

今度はSignetics 2650Aを動かしてみました。

例によってEMILY Boardで動かすことにしました。

CPUの他にシリアル通信用の2651 Programmable Communication Interface（PCI）も搭載します。

まずは動作に最低限必要なデバイスのみを載せて試してみることにします。

先日入手できたuPD7807ですが、uPD78C10ボードを若干変更することで動かすことができました。

μPD78C10をμPD7807に載せかえるにあたって問題となりそうなのは以下のピンです。

uPD78C10ボードでμPD7807もいけそうと書きましたが、現物を入手しました。

μPD7807CW、1988年36週の製造ですね。パッケージはシュリンクDIPの64ピンです。

ボードを作ったころから探していたのですが、出品が少なく高価だったりして半ば諦めていました。ところが国内ショップの新着情報を見ていて偶然発見、eBayのほぼ半値だったので即購入したのです。

ハードウェア的にはピン配置はμPD7810/μPD78C10と大差はありません。

63ピンがCMOSのμPD78C10では低消費電力モードへ移行させる機能であるのに対し、μPD7807, μPD7810では内部RAMのバックアップ電源ピンになっています。

前回DC擬似命令で浮動小数点数を扱えるようになったのでテストを兼ねてASCIIART（マンデルブロ集合）を描かせてみました。

元はBASICのプログラムですがアセンブリ言語で書き直しました。16ビット整数や浮動小数点数がそのまま扱えるからか8ビット時代にアセンブリ言語で書いていて感じた面倒さはあまりなくスラスラ書けますね。

計算範囲と条件は はせりん@haserin09 さんの「番外編：ASCIIART（マンデルブロ集合）ベンチマーク」に合わせています。

実行してみたところ9600bpsのシリアルが足を引っ張っているように感じたので、計算はするけど画面出力を止めたバージョンも作って比べてみました。

結果は、表示ありで約7秒、表示無しで約6秒といったところでした。思ったほどシリアルの影響は出ていません。

ちょうど2年前にASのMN1613対応を行ないましたが、セグメント関係と浮動小数点関係が積み残しになっていました。

今MN1613が話題になっていることでもあり対応方法を考えていたのですが...

先日のUniversal Monitorの拡張を行なう中で他にも機能不足を感じる点が出てきました。

      29/     80F : 5374 7269 6E67      	DC	"String",CR,LF,0
              812 : 000D 000A 0000    

これは意図した結果ではありません。STROUTルーチンはバイト単位で取り出して処理するのでこのように途中に"00"が入るとそこで終了してしまいます。

MCS8085でUniversal Monitorを動かそうとするとネックになるのは以下の二点です。

一つ目はUART機能が無いこと。シリアルI/O用としてSID, SODが引き出されているのでソフトウェアUARTを実装する必要があります。

二点目はROM容量が2kBと小さいこと。現状のUniversal Monitor 8080は約2.5kBのROMを必要としますから二割ほど減らさなくてはなりません。

これらの点を何とか解決できれば動かせそうです。

まずはソフトウェアUARTですが、基本的にはCOSMACのソフトウェアUARTをそのまま8085に移植しました。

ロジックができたら1ビットの時間を合わせます。SIDから読んだビットをそのままローテートしたりできて条件分岐の必要が無いのでクロックを数えるのはCOSMACより楽ですね。分岐があるとルートごとのクロック数を揃えなくてはなりません。